Handys und Computer bald nicht mehr leistungsfähiger

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Seit es Computer gibt, haben wir uns daran gewöhnt, dass sie ständig immer besser werden. Die schnellsten Handys von vor zwei Jahren sind auch heute noch relativ gut, wurden aber schon lange durch schnellere Modelle am Markt verdrängt. Ähnliches gilt für Laptops, PCs oder Tablets.

Hinter dieser dauernden Steigerung von Rechenleistung der Hadys und Computer steckt ein Prinzip, das wir als Moore’sches Gesetz kennen. Es wurde 1965 von Intel-Mitgründer Gordon Moore aufgestellt, der sagte, dass sich die Kosten für Mikrochips der Handys und Computer alle zwei Jahre halbieren.

Die Zahl der Transistoren, die auf einer gegebenen Fläche Platz haben und damit auch die Leistungsfähigkeit von Mikrochips verdoppelt sich etwa alle zwei Jahre. Transistoren sind die Bauteile, welche die Grundlage für alle digitalen Rechenoperationen darstellen. Sie funktionieren nach dem Prinzip Strom an/Strom aus oder eins oder null und ermöglichen dadurch die binäre Logik in der Informatik.

Gut 40 Jahre hatte das Moore’sche Gesetz bestand, doch die Faustregel beginnt jetzt zu bröckeln. Bereits seit Anfang der 2000er Jahre sind die Zeiträume, in denen sich die Zahl der Transistoren auf Mikrochips verdoppelt, auf drei bis vier Jahre gestiegen. Die immer kleiner werdenden Bauteile sind inzwischen so winzig, dass sie schon bald an physikalische Grenzen stoßen.

Transistor von Computer: tausend mal kleiner als ein menschliches Haar

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YouTube Screenshot

Der weltweit größte Halbleiterhersteller Intel hat derzeit Prozessoren auf dem Markt, bei denen ein Transistor nur noch etwa zehn Nanometer misst. Das ist zehn Millionen Mal kleiner als ein Millimeter und tausendmal so klein wie ein menschliches Haar. Durchschnittliche Siliziumatome, aus denen die heutigen Mikrochips bestehen, messen 0,2 Nanometer.

Wie klein können diese Bauteile denn noch werden? Während Intel betont, man werde noch Ende dieses Jahres Chips mit sieben Nanometern auf den Markt bringen, haben andere bereits aufgegeben.

Der US-amerikanische Halbleiterhersteller Globalfoundries erklärte im August, bei sieben Nanometern sei vorerst Schluss. Man wolle sich nun mehr auf 14 und zwölf Nanometer konzentrieren. Somit gibt es weltweit nur noch drei Unternehmen, die Halbleiter in dieser Größenordnung entwickeln: Intel, Samsung und TSMC aus Taiwan.

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